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1、 《DNA的結構和復制》說課材料
單位: 雙城市兆麟中學 教師:李永強 教齡:10年
一、說教材
本節(jié)內(nèi)容是高中生物必修教材第五章第一節(jié)第2小節(jié),在教材中屬于難度較大的一部分內(nèi)容,它與前面學過的第一章的知識,有關細胞的化學成分和細胞分裂相聯(lián)系,同時也是學習后面有關基因控制蛋白質(zhì)的合成和基因突變知識的基礎。因此,根據(jù)教學大綱的要求,教材內(nèi)容的特點,素質(zhì)教育的需要和學生的實際情況,確定如下幾項教學目標:
1、知識目標
(1)讓學生理解DNA分子的化學組成、結構特點和特性;
(2)讓學生
2、掌握DNA分子復制的含義、復制的過程和復制的意義。
2、能力目標
(1)通過對DNA分子的結構和復制的學習,讓學生掌握運用堿基互補配對原則分析問題的方法;
(2)培養(yǎng)學生觀察、分析、推理和總結概括的能力。
3、德育目標
通過對DNA結構和功能的學習,讓學生樹立結構和功能相統(tǒng)一的觀點。
本節(jié)教材中有關DNA的雙螺旋結構是學生理解遺傳學基本理論的重點,甚至對于學生理解后面的有關DNA的復制、基因控制蛋白質(zhì)的合成、基因突變等知識都是非常重要的基礎。由于教材中直接給出了DNA雙螺旋結構模型,而這個模型本身涉及到了學生還沒有接觸的化學知識,同時還要求同學具有一定的空間想象力。因此,對于D
3、NA分子的雙螺旋結構的理解,也是本節(jié)課的難點。
由于這節(jié)課內(nèi)容抽象、不易理解,根據(jù)教材的這種特點,我主要借助直觀教具——DNA的雙螺旋結構的模型進行教學,這樣能使枯燥乏味的知識變得形象生動起來,也便于突出重點,突破難點。
在教學方法的選擇方面,我主要采用了觀察法、分析法、談話法和討論法,使課堂氣氛能更加活躍。這樣也可將抽象的問題具體化,復雜的問題形象化,充分發(fā)揮學生的主觀能動性,促使學生積極參與思維,基本上體現(xiàn)了素質(zhì)教育的主導思想。
在指導學生學習方面,側(cè)重于讓學生通過閱讀自學、分組討論等方式,培養(yǎng)他們的自學能力和參與意識,實現(xiàn)由學會到會學過程的轉(zhuǎn)變。
二、說教學程序
首先是導言
4、,我是這樣設計的:上一節(jié)課我們了解了科學家們是怎樣通過“噬菌體侵染細菌”的實驗,證明DNA具有遺傳物質(zhì)的兩個特點,從而證明DNA是遺傳物質(zhì)的。“那么,作為遺傳物質(zhì)的DNA還應該具備什么特點呢?”學生這時可以通過回憶說出:“遺傳物質(zhì)還應具備另外兩個特點,那就是分子結構具有穩(wěn)定性和可變性?!蹦敲?,DNA在結構上是否具備這樣的特點呢?這正是我們這節(jié)課要解決的問題。這樣的導言設計,過度自然,能起到承上啟下的作用。
其次,關于DNA分子結構的教學,先讓學生理解有關DNA分子的化學組成,主要通過提問的方式進行,讓學生復習原有的知識,引導同學分析DNA的五種基本元素組成(C、H、O、N、P),三種基本物質(zhì)
5、(磷酸、脫氧核糖、含氮堿基)組成,四種基本結構單位(腺嘌呤脫氧核苷酸、鳥嘌呤脫氧核苷酸、胸腺嘧啶脫氧核苷酸和胞嘧啶脫氧核苷酸),以及化學結構等。在復習提問的基礎上,再結合課本中的DNA分子的基本結構單位圖解,使學生明確四種脫氧核苷酸的根本區(qū)別在于含氮堿基的不同,它們以聚合的方式形成多核苷酸長鏈。
在講解DNA雙螺旋結構時,先讓學生觀察DNA的立體結構模型,使學生對雙螺旋結構具有大體上的認識,甚至可以鼓勵學生嘗試著對雙螺旋結構的特征進行描述。然后,師生共同總結:從外觀上看,兩條長鏈上的磷酸和脫氧核糖交替連接,排列在外側(cè),構成DNA分子的基本骨架,這種結構是穩(wěn)定不變的,是構成DNA分子結構的穩(wěn)定
6、性因素之一。其內(nèi)側(cè)兩條鏈上的堿基間通過氫鍵連接起來,形成堿基對,而堿基對的排列順序是可變的,這便形成了DNA分子結構的多樣性。通過這樣的引導分析,使學生對于DNA的結構特點和特性,有了更進一步的理解。在介紹堿基互補配對原則時,要著重強調(diào),從堿基數(shù)量上看,雙鏈DNA分子有一個突出的特點,那就是:腺嘌呤堿基總數(shù)等于胸腺嘧啶堿基總數(shù),鳥嘌呤堿基總數(shù)等于胞嘧啶堿基總數(shù),即A=T、G=C,由此可推導出(A+G)/(T+C)=1,另外,還要補充說明(A+T)/(G+C)的比值具有物種的特異性。也就是說,不同種生物的DNA分子,其比例式的比值是可變的。這些內(nèi)容的補充有助于加強學生的應用能力,特別是有關堿基含
7、量計算方面的題目,若能熟練掌握一般規(guī)律,解題時也就非常順利了。
總的來說,對于DNA結構的教學,我是按照這樣的知識鏈展開的:五種元素→三種物質(zhì)→四種單位→兩條鏈→一個雙螺旋結構。
有關DNA分子復制的內(nèi)容,先向?qū)W生介紹DNA復制的概念,然后讓學生說出活細胞中DNA分子復制的時間,引導學生聯(lián)想過去學過的有絲分裂和減數(shù)分裂(有絲分裂發(fā)生在分裂間期,減數(shù)分裂發(fā)生在減數(shù)分裂第一次分裂前的間期)方面的知識。接著,讓學生通過閱讀教材、結合掛圖,概括出DNA分子復制的過程,大體上分三個階段,復制需要的模板、原料、酶和能量等基本條件;以及邊解旋邊復制、半保留式復制等特點。然后,啟發(fā)學生通過分析DNA復制過
8、程及其特點,領會DNA分子獨特的雙螺旋結構和堿基互補配對能力與其復制的密切關系。另外,還應強調(diào)指出,雙鏈DNA分子復制時,解開的兩條鏈分別都可以作為模板,以便區(qū)別于基因控制蛋白質(zhì)合成時,只以其中一條鏈為模板的情況。最后,讓學生通過分析子代DNA與親代DNA的堿基序列的特征,明確DNA自我復制的意義。
小結:可采用師生共同進行總結的方式,這樣活動起來會更加和諧、自然,還有助于學生 對基礎知識的進一步理解和掌握。
鞏固練習:根據(jù)學生的不同層次,主要設計了兩種題型:填空題和選擇題。對于填空題部分,側(cè)重于考查學生對基本原理和基本概念等基礎知識的理解和掌握,主要針對的是中等以下的學生;對于選擇題部分
9、,則是要重點考查學生對知識的綜合運用能力,針對的是中等以上的學生。(附后)
板書設計:采用提綱式的板書,便于學生記憶本節(jié)課的主要知識 。
二、DNA的結構和復制
(一)DNA分子的結構
1、基本單位——脫氧核苷酸
2、雙螺旋結構的主要特點
(二)DNA分子的復制
1、概念
2、復制的過程
3、復制的意義